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行業(yè)：機械測試

應(yīng)用需求：青藏高原素有“世界屋脊”之稱，平均海拔超過4000米，大部分坐落于中國西南部，境內(nèi)部分面積約240萬平方公里。為了杜絕機械故障保證作業(yè)安全，需要一套可靠的測試設(shè)備在高海拔地區(qū)對工程機械做一次全面的性能測試。

面臨的挑戰(zhàn)：許多測試系統(tǒng)在高海拔條件下都出現(xiàn)了測試精度下降、運行不穩(wěn)定等問題。

解決方案：穩(wěn)定堅固的CompactRIO平臺完全勝任在高海拔地區(qū)的作業(yè)，另外，平臺提供了上百種I/O接口，可以測試各種不同類型的信號并實時對這些信號進行處理。

cRIO高海拔挖掘機測試系統(tǒng)是青海省科技廳的一個項目，主要是做一套測試設(shè)備能夠?qū)ν诰驒C進行高海拔測試，采集到在高海拔條件下挖掘機的一系列運行試驗數(shù)據(jù)（油缸移動速度、最大挖掘力和回轉(zhuǎn)力、行使速度、爬坡能力、回轉(zhuǎn)速度等）以及環(huán)境指標參數(shù)（大氣壓力、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、水溫、機油溫度、液壓油溫、渦后排溫等）。前期試驗階段，項目組在海拔4500米的昆侖山望昆地區(qū)對新開發(fā)的基于NI CompactRIO的測控系統(tǒng)進行了實驗驗證，現(xiàn)場環(huán)境溫度：14.5℃，大氣壓力：591hpa。實驗證明，該挖掘機測試系統(tǒng)完全可以在高原環(huán)境條件下穩(wěn)定、可靠運行。數(shù)據(jù)采集終端CompactRIO的主要任務(wù)是按照控制終端的要求，在各類傳感器的配合下采集挖掘機檢驗試驗中的環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)，進而將這些信號數(shù)據(jù)一方面實時傳送到監(jiān)視終端；另一方面按指定的策略將這些信號數(shù)據(jù)以文件的形式存儲在本地；以供上位機讀取進行數(shù)據(jù)重現(xiàn)和分析。其難點在于不同類型信號采集任務(wù)的模塊化與規(guī)范化，以及復(fù)雜的數(shù)據(jù)存儲機制的實現(xiàn)。

簡潔緊湊的系統(tǒng)硬件

測試系統(tǒng)硬件由上位機和數(shù)據(jù)采集終端組成。上位機是一臺帶有無線網(wǎng)卡的筆記本電腦；數(shù)據(jù)采集終端由機箱cRIO-9104和嵌入式控制器cRIO-9014以及信號輸入輸出模塊組成；上位機通過無線路由與數(shù)據(jù)采集終端通訊。數(shù)據(jù)采集終端電源由挖掘機上的電瓶經(jīng)車載逆變電源獲取。CompactRIO小巧的設(shè)計以及自帶的通訊接口使整個測試系統(tǒng)簡介而緊湊，如圖所示。上文中已經(jīng)提到，挖掘機的測試涉及到挖掘機性能的各個方面，除此之外，還要測量各項環(huán)境參數(shù)，采得所有這些參數(shù)，我們僅使用了7塊NI C系列模塊。

C系列模塊各盡其職

信號輸入模塊有NI 9203、NI 9217、NI 9211、NI 9401、NI 9411等。信號輸出模塊有 NI9263、NI 9421。為了清楚地表達各個實驗中用到的模塊和各個模塊的性能，我們用表格的形式來進行描述，表格按照挖掘機試驗檢測項目進行分類：